Cultures
La ferme verticale et le riz : impossible, sauf exceptions — lesquelles ?
Vous l’avez entendu au moins une fois : « le riz n’est pas viable en ferme verticale ». Et pourtant, vous n’arrivez pas à vous y résoudre, alors vous examinez la question de près. Si vous lisez cet article, vous faites probablement partie de ces personnes.
Dans les réunions de développement régional, dans les débats sur la sécurité alimentaire, ou comme moyen de valoriser des locaux inutilisés, la « production industrielle de riz » revient sans cesse. Vous entendez aussi parler de réussites à l’étranger. Alors vous pensez : « peut-être qu’au Japon aussi ». D’un autre côté, demandez à un expert agricole et il vous répond d’emblée : « ça ne tient pas économiquement ». Qui a raison ? Vous voulez des éléments pour vous forger un jugement.
L’écueil facile, c’est de traiter la culture du riz comme une question uniforme à l’échelle nationale. La question « peut-on cultiver du riz en ferme verticale ? » cache des conditions sous-jacentes. Où construire la ferme ? Combien coûte l’électricité ? Où sont les acheteurs ? En réalité, la vérité est plus proche de ceci : l’échec est la règle, et des exceptions n’existent que sous conditions. Où se trouvent ces exceptions — c’est ce que nous allons parcourir, étape par étape.
Le handicap du riz en ferme n’est pas seulement une question d’énergie
On peut très bien cultiver du riz en rizière, sans faire appel à quoi que ce soit comme une ferme verticale. Et c’est bon marché. Cultiver de la laitue ou des fraises en ferme, je peux encore comprendre, mais quand j’ai entendu pour la première fois « et du riz, délibérément, en ferme », honnêtement j’ai pensé : « pourquoi ? ». Il faut de la surface, ça consomme de l’électricité. Et pourtant on entend çà et là que ça a fonctionné à l’étranger. Apparemment, tout n’est pas sans issue. Ce décalage m’a taraudé, et j’ai voulu savoir ce qui fait la différence entre un succès et un échec.
Le riz est bon marché parce que la rizière — la terre — est pour ainsi dire gratuite. La pluie tombe et le soleil brille, et personne ne paie cette part du coût. Mais faites-le en ferme, et tout se retrouve avec une étiquette de prix. La lumière, la température — c’est une personne qui doit les fournir avec de l’énergie. Donc si vous essayez de récupérer ce coût énergétique au prix d’un riz ordinaire de base, vous n’avez pratiquement aucune chance de vous en sortir.
Mais la facture d’électricité n’est pas la seule raison pour laquelle le riz s’adapte mal à une ferme. Le riz est, à la base, une culture mal adaptée. La proportion comestible est faible, et il y a beaucoup d’éléments non commercialisables — balles, feuilles, tiges. Vous mettez de la lumière et de l’électricité pour faire pousser ces parties destinées au rebut aussi, donc l’énergie dépensée part directement à la poubelle. Par-dessus cela, la période de culture est longue ; dans le climat japonais, deux récoltes par an c’est déjà bien, donc la rotation est lente. Pour une ferme qui veut amortir ses coûts d’investissement, la lenteur de la rotation est à elle seule un lourd fardeau. Avant même d’en arriver à la facture d’électricité, la forme même du riz comme culture ne s’accorde pas avec l’économie d’une ferme.
Même ainsi, les histoires de réussites à l’étranger impliquent généralement des conditions particulières. Des endroits où l’électricité est anormalement bon marché. Un acheteur à proximité qui paie un prix élevé. Ou un usage, comme les matières premières pharmaceutiques, où le riz lui-même se vend plusieurs fois plus cher que d’ordinaire. En bref, ce n’est pas que le riz soit impossible. Le degré d’alignement de ces trois facteurs — électricité bon marché, acheteur proche, et débouché à prix élevé — voilà ce qui change radicalement l’économie brute. Formulé autrement : dans un endroit où ces trois éléments sont loin d’être réunis, quelle que soit la qualité de la technologie, atteindre la rentabilité sera difficile.
Ce n’est pas « désavantagé parce que c’est du riz », mais « désavantagé à cause de l’usage et de l’énergie ». Cette analyse est en partie étayée par les chiffres. Dans une estimation comparant la laitue en hydroponie et en plein champ, le rendement sur la même surface était 11 fois supérieur, tandis que l’énergie en demandait 82 fois plus (voir : 1). On peut gagner sur la terre et l’eau, mais sur l’électricité on perd de plusieurs ordres de grandeur. Cette asymétrie ressort clairement. Dans une estimation pour la culture de céréales en intérieur également, plus de la moitié du coût d’exploitation était absorbée par l’électricité de l’éclairage (voir : 2). C’est précisément pour cela que les céréales de base — riz, blé, maïs — qui soutiennent environ 60 % des calories alimentaires mondiales, seront, dans la structure de coûts actuelle, difficiles à rentabiliser en ferme pour encore un bon moment. Une revue va dans le même sens (voir : 3).
Les débouchés rentables se limitent aux usages à prix élevé
Alors, quel type de débouché permet au riz de ferme de tenir ? La clé, ce sont les usages où « le prix est sur un tout autre ordre de grandeur que le riz ordinaire de consommation ». Un exemple représentatif : le riz contenant à haute concentration un composé spécifique utilisé comme matière première pharmaceutique. On peut fixer le prix unitaire d’un tel riz bien plus haut, et gérer finement l’environnement de culture pour augmenter la concentration d’un composé spécifique dans la culture est précisément le domaine où une ferme verticale excelle. Une ferme qui peut contrôler entièrement lumière et température s’y prête, et même à prix élevé on s’en sort. Et si la conscience de la sécurité alimentaire et de l’approvisionnement stable augmente, il y a une logique par laquelle une demande pourrait émerger pour du riz produit en ferme lui-même.
Cette impression que « ça ne peut pas être absorbé à moins de vendre cher » apparaît aussi dans la composition des cultures qui tournent réellement en ferme aujourd’hui. Ce qui est commercialement viable se limite à peu près aux légumes-feuilles, aux herbes aromatiques et aux baies, et une source note qu’en termes d’apport calorique mondial, ces cultures ne représentent qu’environ 6 % (voir : 4). Une estimation situe les cultures à haute valeur ajoutée que l’agriculture d’intérieur peut viser à environ 4 % en termes de surface agricole (voir : 5). Tournez cela à l’envers : si vous n’avez pas de débouché qui s’inscrit dans cette étroite bande à prix élevé, vous ne pouvez pas absorber la facture électrique de la ferme. Ce n’est pas du riz en soi : dans un usage de recherche où une protéine fonctionnelle modifiant le goût (la miraculine) est produite dans une tomate recombinante, ils ont poussé le système au point où même la façon d’éclairer modifie le rendement par unité de surface et d’électricité — et seulement alors cela tient comme production à haute valeur ajoutée (voir : 6). En voyant le riz à haute valeur ajoutée dans le prolongement de cette logique, on l’imagine plus facilement. C’est le niveau de prix auquel un débouché doit vendre pour que ça tienne.
Le riz semence et le riz de recherche sont aussi des exemples qui se rattachent à ce débouché à prix élevé. Vouloir cultiver en petite quantité seulement une lignée en cours de sélection, protégée des maladies et des croisements — pour ce type de gestion en phase de recherche, une ferme capable de fermer l’environnement présente bien certains avantages. Mais ces usages ne portent pas un prix unitaire de l’ordre des matières premières pharmaceutiques, et le marché est aussi restreint. Il vaut mieux les garder dans un coin de l’esprit, uniquement comme exemple subordonné.
Alors, les trois peuvent-ils s’aligner au Japon ? Honnêtement, c’est assez difficile. L’électricité est plutôt chère, et pour le riz il y a des rizières en quantité infinie. C’est moins une question de gagner sur les conditions. C’est plutôt que lorsque quelqu’un qui dispose déjà d’un débouché à prix élevé parvient à sécuriser un endroit avec de l’électricité bon marché, seulement alors un seul site pourrait peut-être tenir. Ce n’est pas quelque chose que vous faites à l’échelle nationale ; ça ne tient vraiment que ponctuellement, ici et là.
Les réussites étrangères sont une question de localisation, pas de technologie
Au Japon, ça ne tient vraiment que ponctuellement. Alors les cas qui semblent avoir réussi à l’étranger — qu’est-ce qui est différent chez eux ? Avez-vous déjà vu passer une actualité sur la culture industrielle du riz réussie à l’étranger ? Ce sont des histoires situées dans un désert du Moyen-Orient, en altitude, sur des îles isolées. Quand vous voyez ce type de cas, vous voulez penser : « alors au Japon aussi ». Mais ce qui est identique et ce qui est différent quand on transpose cela au Japon — c’est là que les mauvaises lectures se produisent facilement.
Les réussites étrangères reposent pour la plupart sur la prémisse suivante : « l’eau est rare », « l’électricité est anormalement bon marché grâce aux subventions » et « la terre utilisable est extrêmement limitée ». Dans un désert du Moyen-Orient, vous ne pouvez pas gaspiller une seule goutte d’eau, donc il y a de la valeur à recycler l’eau en environnement fermé, et l’électricité est souvent bon marché par politique d’État. Sur les îles isolées et en altitude aussi, faire venir des choses de l’extérieur coûte cher, donc l’acte même de « produire sur place » a de la valeur. En d’autres termes, là-bas, la raison pour laquelle une ferme est rentable réside dans les désavantages environnants.
Le Japon est presque exactement à l’opposé sur ce point. L’eau est abondante, l’électricité est plutôt chère, et les rizières sont en friche. Donc avec la même technologie, le vent favorable qui faisait tenir les fermes là-bas disparaît entièrement au Japon. L’actualité ressemble à une histoire de technologie — « du riz a été cultivé dans le désert » — mais c’est en réalité une histoire de localisation — « ça valait la peine parce que c’était le désert ». Importez la technologie telle quelle et la prémisse seule s’efface, et l’économie cesse de fonctionner.
La structure de « précisément à cause de cet endroit » apparaît aussi dans les chiffres des estimations. Dans une estimation ciblant le Koweït dans le Golfe, il est calculé qu’avec moins de 0,1 kilomètre carré de terres en agriculture verticale, on pourrait éliminer les importations de six articles végétaux majeurs (voir : 7). Mais ce qu’il faut surveiller, c’est que cela concerne des légumes, et que l’on ne va pas jusqu’à dire « ça s’équilibre sans subvention ». Une revue qui fait le point sur l’agriculture verticale souligne que même si techniquement on peut le cultiver, les coûts de construction et d’exploitation élevés et l’incapacité à atteindre l’équilibre financier sont le principal obstacle à l’adoption (voir : 8). Donc la réussite étrangère est une histoire de « dans une région qui ne peut pas compter sur les importations, une valeur a émergé comme substitut aux importations », et pas nécessairement une histoire d’équilibre économique. Gardez ces deux éléments séparés, et vous éviterez plus facilement les mauvaises lectures.
En regardant la situation intérieure, l’avantage ou le désavantage de la localisation en termes d’électricité apparaît aussi. Dans une estimation pour le type à éclairage naturel (solaire), une analyse montre que plus de 85 % de la consommation électrique est corrélée à la température de l’air extérieur (voir : 9). Dans une étude comparant des fermes végétales en régions froides, un endroit comme Abashiri à Hokkaido a été rapporté comme celui qui maintient les coûts énergétiques les plus bas parmi les 10 villes comparées (voir : 10). Cela dit, les deux concernent le type à éclairage naturel (solaire) ou les légumes, et portent sur l’axe de la réduction de la charge CVC. Ils ne s’appliquent pas directement à une ferme rizicole LED fermée qui couvre tout son éclairage avec de l’électricité. Même ainsi, « un site où l’électricité bon marché s’aligne » doit être vu en incluant non seulement le tarif de l’électricité lui-même mais aussi la différence de charge CVC due au climat — et comme point de référence pour cette grille de lecture, ils sont utiles.
L’ordre pour vérifier la rentabilité sur votre propre site
Maintenant que cette idée — que le tableau change avec le site et le débouché — est bien posée, alors : si vous voulez réellement réfléchir à « est-ce que ça tient ? » avec ce que vous avez devant vous, par où commencer à vérifier ? Et encore une chose, un doute simple qui revient : tant que les subventions coulent, ça ne paraîtra pas rentable ? Comment séparer ça ? Ce sont probablement les questions qui vous occupent.
En supposant qu’il existe un débouché à prix élevé, permettez-moi de vous expliquer l’ordre pour vérifier avec ce que vous avez devant vous. D’abord, regardez le coût énergétique de l’éclairage et de la CVC, qui consomment le plus d’électricité. Estimez grossièrement la quantité d’électricité nécessaire pour cultiver un kilogramme de riz, multipliez-la par le tarif d’électricité auquel vous êtes réellement contracté, et calculez simplement le coût d’électricité par kilogramme. Si ce coût dépasse déjà le prix du riz ordinaire de consommation, affiner les détails plus loin ne changera pas la conclusion.
S’il semble y avoir une chance, regardez ensuite le débouché. Y a-t-il, de manière réaliste, à portée, un acheteur qui paiera un prix élevé — pour un usage en matière première pharmaceutique ou en recherche, par exemple ? Et de plus, cet acheteur peut-il continuer à prendre les quantités que vous produisez de façon continue ? Ces débouchés à prix élevé sont souvent de faible volume, donc il n’est pas acquis qu’il reste de la place pour votre part. Sans débouché, même si vous pouvez produire bon marché, ça devient juste du stock.
Pour séparer les subventions, la méthode sûre est de refaire le calcul sur la rentabilité hors subventions en supprimant toutes les subventions pour l’instant. Traitez la subvention d’équipement et la subvention électrique comme si elles n’avaient jamais existé, et demandez-vous si le prix de vente d’un kilogramme dépasse encore le coût. Si ça tourne à perte là, ce qui semble rentable est la force de la subvention, pas la force du business, et ça disparaît à l’instant où la subvention prend fin. Traitez les subventions, strictement, comme quelque chose de rajouté après que l’économie brute soit claire. Cet ordre est le plus sûr.
L’ordre « l’électricité d’abord » a des bases solides. Dans une revue qui fait le point sur les fermes verticales, l’électricité est estimée représenter 20 à 40 % du coût de production, et de cette électricité, 60 à 85 % est absorbée par l’éclairage (voir : 11). En d’autres termes, le bloc le plus grand et le plus difficile à déplacer est l’électricité, et à l’instant où vous le fixez à votre propre tarif, la réponse est pratiquement en vue. En fait, il existe une estimation approximative selon laquelle cultiver du blé en ferme verticale peut coûter environ 50 fois le coût en plein champ (voir : 5). Quand l’écart est aussi large, aucun affinage ultérieur ne retournera la situation. Donc l’ordre de « tester le coût électrique au tarif nu d’abord » a du sens.
Aller de l’avant ou reculer — évaluer en fonction des trois conditions
Une fois l’ordre clair, les perspectives s’améliorent considérablement. Permettez-moi de poser une dernière chose, sur la question de savoir où tracer la ligne.
Tout ce qui précède n’est pas destiné à regrouper le riz sous « impossible en ferme », ni, dans l’autre sens, à vous pousser en avant avec « vous pouvez le faire si vous essayez ». Électricité bon marché, acheteur proche, débouché à prix élevé — en cas de doute, regardez d’abord honnêtement dans quelle mesure ces trois s’alignent. J’espère que vous prendrez cela comme un point d’appui pour le jugement.
Si vous trouvez que les trois sont loin d’être réunis, alors perfectionner la technologie à partir de là aura du mal à atteindre la rentabilité, donc marquez une pause. S’ils semblent pouvoir s’aligner, travaillez-le dans l’ordre, en commençant par la rentabilité hors subventions du coût électrique. Bien sûr, les trois ne règlent pas tout ; avec le riz, la rotation lente et les déchets importants entrent aussi en jeu, et si l’échelle est petite le poids du coût en capital demeure. Les trois sont, strictement, les premiers filtres à tester en cas de doute — pas une condition polyvalente qui, une fois satisfaite, garantit que ça tient.
Et il y a quelque chose à surveiller même quand il y a une perspective que les trois s’alignent. Les débouchés à prix élevé, comme ceux pour les matières premières pharmaceutiques ou la recherche, sont souvent de faible volume. Donc après « ils s’alignent, donc approfondissez », vérifiez encore une fois si « ce débouché a aussi de la place pour votre part ». Ce n’est pas que le riz soit impossible, ni que la technologie arrangera les choses ; en cas de doute, on revient toujours à la même question, au fond : ce débouché est-il ouvert dans cet endroit précis.
Il reste des parties qui ne peuvent pas être énoncées proprement. Même ainsi, comme axe vers lequel revenir en cas de doute, ces trois constituent le juste point d’entrée.